diplom (708617), страница 2
Текст из файла (страница 2)
1.2.1. Определение коэффициента теплопередачи К и сопротивления теплопередаче R
Согласно [3], сопротивление теплопередаче R0 ограждающих конструкций следует принимать наибольшим из требуемого сопротивления теплопередаче R0тр по санитарно-гигиеническим условиям и R0эн по условиям энергосбережения.
Требуемое сопротивление теплопередаче R0тр является наименьшим, при котором обеспечивается допустимая по санитарно-гигиеническим требованиям минимальная температура внутренней поверхности ограждения при расчетной зимней температуре наружного воздуха:
где - требуемое сопротивление теплопередаче, м2 0С/Вт;
n - поправочный коэффициент на расчетную разность температур, зависит от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, согласно [2] табл.3*;
tв – расчетная температура внутреннего воздуха, 0С;
tн – расчетная температура наружного воздуха, равная температуре холодной пятидневки, 0С;
tн – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стены, согласно [3] табл.2;
в – коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, принимаемый по [2] для гладких внутренних поверхностей равным 8,7 Вт/(м2 0С).
Сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения R0эн принимается по [3] табл.1б в зависимости от величины градусосуток отопительного периода В:
где tоп – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, 0С;
Zоп – продолжительность отопительного периода , сут.
Расчетное сопротивление теплопередаче R0р ограждающей конструкции принимается равным большему из полученных значений R0тр и R0эн .
Из уравнения (1.3) находится термическое сопротивление слоя утеплителя Ri ут, по величине которого можно определить толщину утепляющего слоя конструкции:
где …Ri ут …Rn -- термическое сопротивление теплопередаче отдельных слоев ограждающей конструкции, определяемые как
где i – толщина i- го слоя, м;
i – коэффициент теплопроводности материала i- го слоя, Вт/(м2 0С),принимаем по прил.3[2];
н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции зимой, принимаемый по [2] для поверхностей, соприкасающихся с наружным воздухом, равным 23 Вт/( м2 0С).
Коэффициент теплопередачи для всех ограждающих конструкций вычисляем по формуле:
1.2.2. Расчет ограждающих конструкций
1. Наружная стена
1 кирпич, =0,7 Вт/м2оС, 1=0,52м;
2 –пенополистерол, =0,041 Вт/м2оС;
3 – кирпич, =0,7 Вт/м2оС, 3=0,13м,
2ут
Рис.1 Конструкция наружной
стены
По прил.1 и 2 [2] определяем условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещения и зоны влажности.
В данном проекте влажностный режим для авто центра – нормальный, а климатическая зона г.Екатеринбурга – сухая. Следовательно, условия эксплуатации объекта – «А».
1. По формуле (1) определяем
R0тр =1*(20-(-35))/8,7*4=1,52 м2 0С/Вт.
2. В соответствии с формулой (1.2) определяем 0С сут. Значит,
R0эн=3,2 м2 0С/Вт.
Так как R0эн R0тр,
то принимаем R0р = R0эн =3,2 м2 0С/Вт.
3. Находим толщину утепляющего слоя применяя формулы (1.3) и (1.4) :
R1= 0,52/0,7 = 0,74 м2 0С/Вт;
R3= 0,13/0,7 = 0,18 м2 0С/Вт;
R2 ут = R0эн - R1 –R3 – 1/в – 1/н=3,2-0,74-0,18–1/8,7 –1/23 = 2,13 м2 0С/Вт;
по формуле (4) определяем толщину утепляющего слоя 3 ут:
2 ут = R2 ут .2 ут = 2,13*0,041 =0,087м.
Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):
К = 1/ 3,2 =0,31 Вт/( м2 0С).
2. Чердачное перекрытие
Рис.2 Конструкция чердачного перекрытия
1 цементная стяжка, =0,76 Вт/м2оС, 1=0,02м,
2 пенополистерол, =0,041 Вт/м2оС;
3 керамзитовый гравий, =0,17 Вт/м2оС, 3= 0,11м;
4 железобетонная плита перекрытия, =1,92 Вт/м2оС, 4= 0,22м;
5 затирка цементным раствором, =0,76 Вт/м2оС, 5= 0,005м;
2ут
1. По формуле (1.1) определяем
R0тр =1*(20-(-35))/8,7*3=2,03 м2 0С/Вт.
2. В соответствии с формулой (2) определяем 0С сут. Значит,
R0эн=4,6 м2 0С/Вт.
Так как R0эн R0тр,то принимаем R0р = R0эн =4,6 м2 0С/Вт.
3. Находим толщину утепляющего слоя применяя формулы (1.3) и (1.4) :
R1= 0,02/0,76 = 0,03 м2 0С/Вт;
R3= 0,11/0,17 = 0,65 м2 0С/Вт;
R4= 0,22/1,92 = 0,12 м2 0С/Вт;
R5= 0,005/0,76 = 0,007 м2 0С/Вт;
R2 ут = R0эн - R1 –R3- R4– R5-1/в – 1/н = 4,6-0,03-0,65-0,12-0,007–1/8,7 –1/23 = 3,6 м2 0С/Вт;
по формуле (1.4) определяем толщину утепляющего слоя 2 ут:
2 ут = R2 ут .2 ут = 3,6*0,041 =0,15м.
Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):
К = 1/ 4.6 =0,22 Вт/( м2 0С).
3. Кровля подземного гаража
Рис.3 Конструкция кровли гаража
1 асфальтобетон, =1,05 Вт/м2оС, 1=0,03м;
2 бетон армированный сеткой, =1,74 Вт/м2оС, 2=0,06м
3 керамзитобетон, =0,24 Вт/м2оС;
4сборная железобетонная плита, =1,92 Вт/м2оС, 4= 0,28м;
3ут
1. По формуле (1.1) определяем
R0тр =1*(5-(-35))/8,7*4=1,15 м2 0С/Вт.
2. В соответствии с формулой (2) определяем 0С сут. Значит, R0эн=2 м2 0С/Вт.
Так как R0эн R0тр,то принимаем R0р = R0эн =2 м2 0С/Вт.
3. Находим толщину утепляющего слоя применяя формулы (1.3) и (1.4) :
R1= 0,03/1,05 = 0,03 м2 0С/Вт;
R2= 0,06/1,74 = 0,03 м2 0С/Вт;
R4= 0,28/1,92 = 0,15 м2 0С/Вт;
R3 ут = R0эн - R1 –R2- R4–1/в – 1/н = 2,7-0,03-0,03-0,15–1/8,7 –1/23 =1,6 м2 0С/Вт;
по формуле (1.4) определяем толщину утепляющего слоя 3 ут:
3ут = R3 ут .3ут = 1,6*0,24 =0,35м.
Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):
К = 1/ 2 =0,5 Вт/( м2 0С).
4. Наружная стена заглубленная в грунт и утепленный пол гаража
В соответствии с [1] для неутепленных полов, расположенных ниже уровня земли, с коэффициентом теплопроводности 1,2 Вт/ (м2 0С) по зонам шириной 2м, параллельным наружным стенам, принимаем R0 , м2 0С/Вт равным:
2,1 – для 1 зоны (для наружной стены гаража);
4,3 – для II зоны;
8,6 – для III зоны;
14,2 – для IV зоны (для оставшейся площади пола).
В данном случае пол утепленный.Утепляющий слой- керамзитбетон, толщиной 150мм.
Для утепленного пола Rп определяется по формуле:
Rр=Riн.п+i/, (1.6)
где и –толщина и теплопроводность материала каждого утепляющнго слоя
Iзона:R=2,1м20С/Вт
II зона:R=4,3+0,1875=4,48м20С/Вт
IIIзона:R=8,6+0,1875=8,78м20С/Вт
IVзона:R=14,2+0,1875=14,38м20С/Вт
Коэффициент теплопередачи по зонам:
kI=1/2,1=0,48 Вт/м20С;
kII=1/4,48=0,22 Вт/м20С;
kIII=1/8,78=0,11 Вт/м20С;
kIV=1/14,38=0,07 Вт/м20С.
5. Окна и балконные двери в жилом доме
Требуемое сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей принимается по [2] в зависимости от градусосуток В=5563 0С сут.
R0ктр =0,53 м20С/Вт;
Тип остекления – тройное в деревянных переплетах (спаренный и одинарный).
К=Кок-Кст=1/0,53-0,31=1,58 Вт/м20С.
6. Наружные двери с тамбуром
Требуемое сопротивление теплопередаче дверей согласно [2] должно быть не менее 0,6 R0тр наружных стен здания, следовательно
R0трдв = 0,6. 1,404 = 0,842 м2 0С/Вт.
Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):
Кдв = 1/ 0,842 =1,18 Вт/( м2 0С).
К = Кдв - Кнс =1,18 – 0,344= 0,836 Вт/( м2 0С).
7. Перекрытие над неотапливаемым подвалом
Рис.4 Конструкция перекрытия
1 сосновая доска, =0,14 Вт/м2оС, 1=0,04м;
2 воздушная прослойка, 2=0,04м
3 пенобетон, =0,14 Вт/м2оС;
4сборная железобетонная плита, =1,92 Вт/м2оС, 4= 0,22 м;
1. По формуле (1.1) определяем
R0тр =1*(8-(-35))/8,7*2=2,47 м2 0С/Вт.
2. В соответствии с формулой (1.2) определяем
0С сут. Значит, R0эн=3,1 м2 0С/Вт.
Так как R0эн R0тр,то принимаем R0р = R0эн =3,1 м2 0С/Вт.
3. Находим толщину утепляющего слоя применяя формулы (1.3) и (1.4) :
R1= 0,04/0,14 = 0,29 м2 0С/Вт;
R2= 0,16 м2 0С/Вт;
R4= 0,22/1,92 = 0,11 м2 0С/Вт;
R3 ут = R0эн - R1 –R2- R4–1/в – 1/н = 3,1-0,29-0,16-0,11–1/8,7 –1/23 = =2,38 м2 0С/Вт;
по формуле (1.4) определяем толщину утепляющего слоя 3 ут:
3ут = R3 ут .3ут = 2,38*0,14 =0,3м.
Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):
К = 1/ 3,1 =0,32 Вт/( м2 0С).
1.3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ТЕПЛА ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОСТРУКЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ ЗДАНИЯ
При определение потерь теплоты зданием следует учитывать основные и добавочные потери теплоты.
Основные потери теплоты определяем согласно [1], суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Q, Вт, с округлением до 10 Вт по формуле:
где А – расчетная площадь ограждающей конструкции, м2;
R – сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции, м2 0С/Вт;
tр – расчетная температура воздуха в помещении, 0С;
text – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода при расчете потерь теплоты через наружные ограждения и температура воздуха более холодного помещения - при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения;
- добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, определяемые в соответствии с п.2 [1];